雙攝像頭這麼火,手機廠商究竟看上什麼了?(下)

雷鋒網 於 05/09/2016 發表 收藏文章
雷鋒網按:本文原載於知乎專欄 半導體那些事

上篇文章我們講了雙Camera都能做什麼和雙攝像頭各種功能的原理。現在我們就重點來説説雙Camera的產業。

| 雙Camera算法供應商

由於算法是需要跟ISP配合的,所以算法和ISP是相輔相成的,想把算法做好,也得有好的ISP。

做為主平台供應商,高通/聯發科都有自己的ISP,所以也自己開發了雙Camera算法。至於其算法好壞,還有待市場的檢驗。

而作為Sensor供應商,Sony, Samsung, OV也在積極開發雙攝算法,暫時也沒有看到量產的產品。不過在功能機時代,是沒有ISP的。這些Camera sensor的供應商做2M/5M的時候,都得搭配自家的ISP,所以這些供應商都是有自己開發ISP的經驗。所以開發雙Camera算法,相對來説也是有相關的經驗的。

Apple去年收購了Linx,也擁有了多攝像頭的專利和算法,是否會用在自家的雙Camera機型,那就看今年的iPhone7。理論來上説,Linx有足夠多的算法,所以Apple不至於跟某大廠去買雙Camera的IP授權。

除了這些平台,sensor供應商和智能機的品牌商會自己開發雙camera算法外,其他供應商我們一一列舉一下:


1996年成立於台灣的華晶,主要開發獨立的ISP芯片。部分高端手機,相機,和車載都有用其ISP的案例。雙Camera手機也有用其ISP的。距離應用,光學變焦和暗光補償都有所建樹。


一家以色列的公司。其算法的優勢主要在光學變焦和暗光補償上。景深方面,也有一定的研究。從媒體宣傳來看,hTC有機型採用了其算法。


虹軟成立於1994年,總部在美國,在上海,杭州和南京都有技術中心。虹軟的強項是光學變焦和暗光補償。上一篇裏的第二個光學變焦圖和暗光補充的圖就來自虹軟。


上海興芯微是一家成立於2011年的公司,主要從事圖像處理器的研發,目前產品主要應用在車載市場。做為為數不多的研發獨立ISP的公司,目前也在開發雙Camera的算法和ISP。在雙Camera市場起來後,X-Chip將會是一匹非常有潛力的黑馬。

雙Camera也是剛剛出來, 所以算法方面,各家都有各自的優點和缺點。不過從目前已經推出的雙Camera手機效果來看,各家的算法還有待提高。等各種算法能力上去後,勢必會讓雙camera成為手機的標配。

| 雙Camera sensor 供應商

由於雙Camera在拍照的時候,需要兩個Camera同步時間戳,這就需要Camera Sensor就得有同步信號。目前有此同步信號的sensor供應商有Sony,Samsung,OV,格科微。所以雙Camera的Sensor主要用這幾家的產品。

| 雙Camera 模組供應商

目前能做雙Camera的模組廠很多,有光寶,舜宇,信利,Namuga,O-Film,三星機電,丘鈦。不過有量產經驗的主要是光寶,舜宇和信利。華為的機型主要是用光寶和舜宇的模組。而O-Film和三星機電憑藉其強大的工廠能力,現在也大舉進軍雙Camera模組領域。Namuga則是跟各算法公司保持良好的溝通關係,併為三星手機的供應商,也逐漸在雙Camera模組領域發力。

不過不同功能對模組要求不一樣。我們繼續拿上一篇説的四個功能為例:

距離方面的應用

一般的做法,就是大小Camera,常見的Camera規格如13M+2M,13M+5M。如下圖:


或者就是把兩個Camera放的遠一些,如下圖:


通過這兩種方式,才能更好的計算被拍攝物體到鏡頭的距離。

光學變焦

光學變焦的雙Camera模組,最主要是兩個Camera需要有不同的FOV(鏡頭所能覆蓋的視角範圍),類似下圖:


不同的FOV(鏡頭所能覆蓋的視角範圍),拍出來的聚焦點不同,再通過算法,就可以實現光學變焦功能。

暗光增強

一般的暗光增強,都是通過一個RGB全綵色的Camera + 一顆 MONO黑白的Camera進行拍攝,如下圖:


算法方面,主要是通過右面的黑白Camera 讀取進光量的多少,從而補償左邊RGB Camera的色彩。

3D拍攝和建模

這種方式跟距離相關的模組有點類似。只是3D對距離的精準度要求更高。這種情況下,更需要將兩個Camera的距離擺得遠一點,甚至有些會採用外加紅外輔助定位來實現距離測量,最終實現3D拍攝和建模的作用。

| 雙Camera 模組製作的難點

雙Camera的做法,一般有兩種:共基板,或者共支架。如下圖:


若共基板,則是將兩個Camera Sensor 共同放在同一個基板上,然後一個FPC(一種具有可彎折的柔性電路板)從此基板上引出來即可。

若共支架,如上圖,通過支架將Sensor固定住,每個sensor有自己的基板和自己的FPC(一種具有可彎折的柔性電路板)。

共基板的優點:兩個sensor 可以坐在同一個平板上,而且抗跌落。

共基板的缺點:良率低,造成價格昂貴。

共支架的優點:良率高,價格低廉。

共支架的缺點:因為是兩顆獨立Sensor模組,需要通過AA校準使其在同一個平面上,難度大,抗摔落也差。

總之兩種方法各有優缺點,目前只有華為採用的是共基板的方式。但無論哪種方式,目前良率都是較差的,所以成本還是很高的。

| 雙camera未來

若算法提高,模組良率提高,雙Camera還是有很多優勢值得大家去做的。

不過由於不同功能對模組擺放要求不同,雙Camera目前來看,有可能完全無法滿足大家對Camera的要求。

由於Google推出Project Tango的時候,很聰明的提出了一個三Camera的概念:


當需要測距和3D建模的時候,可以用兩個距離遠的Camera;若做光學變焦和暗光補償,可以用兩個距離近的鏡頭。甚至此Depth Sense 可以結合紅外,更準確的測量距離。

無論如何,隨着雙Camera算法的演進,VR需求的增加,Camera發揮的作用越來越大。雙Camera,甚至前雙Camera+後三Camera的手機。

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資料來源:雷鋒網
作者/編輯:賈智龍

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